Il sera peut-être bientôt possible de détecter les premières étoiles de l'univers en recherchant la couleur bleue qu'elles émettent lors de l'explosion.

L'univers était sombre et rempli d'hydrogène et d'hélium pendant 100 millions d'années après le Big Bang. Puis, les premières étoiles sont apparues, et les métaux ont été créés par des réactions de fusion thermonucléaire au sein des étoiles.

Ces métaux se sont répandus autour des galaxies par l'explosion d'étoiles ou « supernovae ». Étudier les supernovae de première génération, qui ont plus de 13 milliards d'années, donne un aperçu de ce à quoi l'univers aurait pu ressembler lorsque les premières étoiles, des galaxies et des trous noirs supermassifs se sont formés. Mais à ce jour, il a été difficile de distinguer une supernova de première génération d'une supernova plus récente.

Nouvelle recherche, dirigé par Alexey Tolstov de l'Institut Kavli pour la physique et les mathématiques de l'univers, a identifié des différences caractéristiques entre ces types de supernovae après avoir expérimenté des modèles de supernovae basés sur des observations d'étoiles extrêmement pauvres en métaux.

Comme toutes les supernovae, la luminosité des supernovae pauvres en métaux montre une augmentation caractéristique jusqu'à un pic de luminosité suivie d'une baisse. Le phénomène commence lorsqu'une étoile explose avec un flash lumineux, causée par une onde de choc émergeant de sa surface après l'effondrement de son noyau. Il s'ensuit une longue phase de "plateau" de luminosité presque constante durant plusieurs mois, suivi d'une lente décroissance exponentielle.

L'équipe a calculé les courbes de lumière des étoiles supergéantes bleues pauvres en métal par rapport aux étoiles supergéantes rouges riches en métal. Les phases d'onde de choc et de plateau sont plus courtes, plus bleu et plus faible dans les supernovae pauvres en métaux. L'équipe a conclu que la couleur bleue pourrait être utilisée comme indicateur d'une supernova de première génération. Dans le futur proche, Nouveau, grands télescopes, comme le télescope spatial James Webb dont le lancement est prévu en 2018, sera capable de détecter les premières explosions d'étoiles et pourra peut-être les identifier à l'aide de cette méthode.